Ensaios de Campo - Schnaid

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de CAMPO
ENSAIOS
e suas aplicações à Engenharia de Fundações
Fernando Schnaid
Edgar Odebrecht
2ª edição
ensaios_2ed.indb 3 9/8/2012 15:26:12
© Copyright 2012 Oficina de Textos
Grafia atualizada conforme o Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa de 1990, em vigor no Brasil a 
partir de 2009.
Conselho editorial Cylon Gonçalves da Silva; Doris C. C. K. Kowaltowski; José Galizia Tundisi; 
 Luis Enrique Sánchez; Paulo Helene; Rozely Ferreira dos Santos; 
 Teresa Gallotti Florenzano
Capa Malu Vallim
Fotos da capa (1ª capa) Obra Atlântico Sul – Brasfond; Cone – A.P. van den Berg
 (4ª capa) Sonda – Damasco Penna
Preparação de textos Gerson Silva
Projeto gráfico e diagramação Malu Vallim
Preparação de figuras Bruno Tonelli 
Revisão de textos Marcel Iha
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
Schnaid, Fernando
Ensaios de campo e suas aplicações à engenharia
de fundações / Fernando Schnaid, Edgar Odebrecht. -- 2. ed.
São Paulo : Oficina de Textos, 2012.
 Bibliografia.
 ISBN 978-85-7975-059-5
 1. Fundações - Trabalhos de campo 2. Mecânica
dos solos - Trabalhos de campo I. Odebrecht,
Edgar. II. Título.
12-10142 CDD-624.150723
Índices para catálogo sistemático:
1. Engenharia de fundações : Ensaios de campo : Tecnologia 
624.150723
2. Geotecnia : Ensaios de campo : Tecnologia 
624.150723
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Apresentação
O Prof. Fernando Schnaid é uma autoridade internacional em ensaios de campo, 
relator de congressos nacionais e internacionais sobre o assunto, autor de diver-
sos livros e respeitado consultor geotécnico. 
O Prof. Edgar Odebrecht desenvolveu seus estudos de doutorado em ensaios de 
campo e é proprietário de uma das mais respeitadas empresas executoras de ensaios 
de campo do Brasil, com atuação nacional e internacional. 
Esse é o calibre dos autores desta segunda edição de Ensaios de campo e suas aplica-
ções à Engenharia de Fundações. Ambos aliam sólida formação acadêmica com ampla 
vivência prática. 
Nestes doze anos desde a sua primeira publicação, o livro do Prof. Schnaid tornou-
-se a principal referência brasileira sobre procedimentos de execução e interpretação 
de ensaios de campo em solos. Praticamente todos os proprietários, projetistas, 
executores de prospecções, professores e estudantes de Geotecnia no Brasil utilizam 
o livro.
E agora surge esta segunda edição, escrita a quatro mãos pelos Profs. Schnaid e 
Odebrecht. O resultado é um livro primoroso, no qual são apresentados, de modo 
preciso e completo, os ensaios de campo comercialmente disponíveis no Brasil: SPT, 
cone e piezocone, palheta, dilatômetro e pressiômetro. 
A nova edição manteve umas poucas feições da edição original. O índice é o 
mesmo, e o tom geral de aprimoramento na interpretação dos ensaios de campo foi 
mantido. Percebe-se em diversos trechos, como na primeira edição, a intenção de 
acrescentar às interpretações empíricas, aplicáveis apenas às regiões e materiais de 
origem, interpretações dos resultados dos ensaios por meio de soluções da teoria da 
Mecânica dos Solos. 
A semelhança, contudo, para por aí. Todos os capítulos foram atualizados. 
Foram incluídos detalhes sobre os equipamentos de ensaio, com abundantes figu-
ras e fotografias. As mais recentes formas de interpretação empírica e teórica dos 
ensaios estão detalhadamente explicadas. A utilização dos resultados dos ensaios 
em projetos é detalhada e exemplificada segundo o estado atual dos conhecimentos. 
São apresentados aspectos novos, não encontráveis na literatura, tais como: uso de 
conceitos de energia no SPT, detalhes sobre a interpretação das curvas rotação × 
tensão dos ensaios de palheta, procedimentos para saturação das pedras porosas 
do piezocone, entre muitos outros. Como se isso não bastasse, foram inseridos, nos 
gráficos e tabelas da nova edição, dados recentes coligidos na prática e em pesquisas. 
Sinto-me feliz e honrado pela oportunidade que a Oficina de Textos me ofere-
ceu de apresentar este livro, essencial para os praticantes e acadêmicos brasileiros e 
escrito por dois colegas por quem nutro profunda admiração.
Sandro Sandroni
Diretor da Geoprojetos Engenharia Ltda.
Professor pesquisador da PUC-RJ
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Prefácio à segunda edição
O livro Ensaios de campo vem sendo usado no Brasil há mais de 10 anos, adotado 
por colegas professores em cursos de graduação e de pós-graduação e utiliza-
do com frequência como referência à prática de engenharia nacional. Dez anos 
depois, o conteúdo original necessita de atualização. Nesta revisão, a estrutura do 
livro e os fundamentos teóricos permanecem inalterados: Conceitos de Mecânica 
dos Solos, Teoria de Estado Crítico, Modelos Constitutivos baseados em Elasto-
plasticidade, Teoria de Expansão de Cavidade, entre outros. As mudanças são 
produto de desenvolvimentos científicos e tecnológicos recentes, que modifica-
ram as práticas de engenharia e os procedimentos adotados em programas de 
investigação geotécnica. São inúmeras as inovações tecnológicas que resultaram 
em novos equipamentos e maior precisão de leituras. Novas evidências experi-
mentais promoveram a revisão de hipóteses adotadas em projeto, resultando em 
novas formulações para interpretação de ensaios de campo. Nesse período, foi 
editado o Código Europeu 7, que se constitui na primeira tentativa de normatiza-
ção integrada de práticas de diferentes países, e cujo legado inclui um conjunto 
atualizado de recomendações de projeto. 
Neste início de milênio, mudou também o Brasil, que, ao experimentar um ciclo 
econômico virtuoso, moderniza sua infraestrutura civil, incorpora práticas inter-
nacionais de projeto e amplia os investimentos em engenharia. Hoje, as técnicas 
discutidas nesta publicação são usadas rotineiramente em projetos e o Brasil acumu-
lou considerável experiência, que merece ser compilada e relatada. 
Inovações de técnicas, de métodos e de procedimentos são apresentadas em 
uma nova edição, revisada e ampliada. Coautor da nova edição, o Eng. Prof. Edgar 
Odebrecht agrega conhecimento e experiência, discute em mais detalhes os procedi-
mentos de ensaios, revisa criticamente os métodos de interpretação e renova o corpo 
do texto.
Assim como na edição original, é necessário destacar que o trabalho é, em grande 
parte, produto do ambiente universitário, das pesquisas realizadas no Programa 
de Pós-Graduação em Engenharia Civil da UFRGS, da inestimável contribuição de 
professores e de alunos de mestrado e de doutorado, que, incansáveis, trabalham 
para ampliar as fronteiras do conhecimento. É também produto da interação dos 
autores com engenheiros brasileiros, cuja experiência baliza as necessidades reais 
de cada projeto e que promovem – na medida de nossa capacidade – uma ponte entre 
teoria e prática. 
O meu objetivo maior, nessa nova versão, foi assegurar que os princípios conti-
dos no original fossem mantidos, apresentando os conteúdos de forma simples e 
objetiva, que fossem de fácil assimilação e de leitura fluente e prazerosa. Contribui 
para isso a orientação segura da Editora Oficina de Textos, por meio dos conselhos e 
recomendações da amiga Shoshana Signer. 
Prof. Fernando Schnaid
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Sumário
1 Investigação geotécnica ...............................................................................13
1.1 Custos e riscos ...............................................................................................................13
1.2 Programa de investigação ...........................................................................................14
1.3 Projeto geotécnico ........................................................................................................18
2 SPT (Standard Penetration Test) ............................................................... 23
2.1 Equipamentos e procedimentos .................................................................................24
2.2 Fatores determinantes na medida de SPT ................................................................30
2.3 Conceitos de energia no SPT .......................................................................................32
2.4 Correções de medidas de NSPT .....................................................................................34
2.5 Aplicações dos resultados ...........................................................................................39
2.6 Métodos indiretos: parâmetros geotécnicos ............................................................40
2.7 Métodos diretos de projeto ..........................................................................................51
2.8 Considerações finais ....................................................................................................61
3 Ensaios de cone (CPT) e Piezocone (CPTU) ................................................. 63
3.1 Equipamentos e procedimentos .................................................................................64
3.2 Resultados de ensaios ..................................................................................................83
3.3 Estimativa de parâmetros geotécnicos .....................................................................88
3.4 Projeto de fundações ..................................................................................................109
3.5 Considerações finais ..................................................................................................114
4 Ensaio de palheta ..........................................................................................117
4.1 Equipamento e procedimentos .................................................................................118
4.2 Resultados de ensaios ................................................................................................123
4.3 Interpretação do ensaio .............................................................................................124
4.4 Fatores de influência e correções .............................................................................127
4.5 História de tensões..................................................................................................... 131
4.6 Exemplos brasileiros ..................................................................................................134
4.7 Considerações finais ..................................................................................................134
5 Ensaio pressiométrico ..................................................................................137
5.1 Qualidade do ensaio ...................................................................................................141
5.2 Teoria de expansão de cavidade ............................................................................. 144
5.3 Interpretação dos ensaios ........................................................................................ 148
5.4 Considerações finais...................................................................................................154
6 Ensaio dilatométrico ...................................................................................157
6.1 Procedimento e equipamento ...................................................................................158
6.2 Correção dos parâmetros de leitura ........................................................................165
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Ensaios de campo e suas aplicações à Engenharia de Fundações12
6.3 Fatores de influência ..................................................................................................166
6.4 Parâmetros intermediários .......................................................................................166
6.5 Interpretação dos resultados ....................................................................................167
6.6 Dilatômetro sísmico (SDMT) .....................................................................................176
6.7 Considerações finais ..................................................................................................176
7 Estudo de casos .............................................................................................179
7.1 Obras em depósitos de argilas moles ......................................................................180
7.2 Capacidade de carga de estacas ...............................................................................191
7.3 Considerações finais ...................................................................................................196
Fatores de conversão ........................................................................................................202
 Referências bibliográficas ....................................................................... 203
 Índice remissivo .......................................................................................... 221
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Investigação geotécnica (Foto: cortesia Geoforma).
Investigação geotécnica
capítulo 1
A informação solicitada nem sempre é a informação 
necessária.
A informação necessária nem sempre pode ser obtida.
A informação obtida nem sempre é suficiente.
A informação suficiente nem sempre é economicamente 
viável.
1.1 Custos e riscos
O ambiente físico, descrito a partir das condições do subsolo, constitui-se em 
pré-requisito para projetos geotécnicos seguros e econômicos. No Brasil, o custo 
envolvido na execução de sondagens de reconhecimento normalmente varia 
entre 0,2% e 0,5% do custo total de obras convencionais, podendo ser mais elevado 
em obras especiais ou em condições adversas de subsolo. As informações geotéc-
nicas assim obtidas são indispensáveis à previsão dos custos fixos associados ao 
projeto e sua solução.
Quanto aos riscos, aspectos relacionados à investigação das características 
do subsolo são as causas mais frequentes de problemas de fundações (Milititsky; 
Consoli; Schnaid, 2006). A experiência internacional faz referência frequente ao fato 
de que o conhecimento geotécnico e o controle de execução são mais importantes 
para satisfazer aos requisitos fundamentais de um projeto do que a precisão dos 
modelos de cálculo e os coeficientes de segurança adotados. 
ensaios_2ed.indb 13 9/8/2012 15:26:19
capítulo 2
O Standard Penetration Test (SPT) é, reconhecidamente, a mais popular, rotinei-
ra e econômica ferramenta de investigação geotécnica em praticamente todo o 
mundo. Ele serve como indicativo da densidade de solos granulares e é aplicado 
também na identificação da consistência de solos coesivos, e mesmo de rochas 
brandas. Métodos rotineiros de projeto de fundações diretas e profundas usam 
sistematicamente os resultados de SPT, especialmente no Brasil.
O ensaio SPT constitui-se em uma medida de resistência dinâmica conjugada a 
uma sondagem de simples reconhecimento. A perfuração é obtida por tradagem e 
circulação de água, utilizando-se um trépano de lavagem como ferramenta de esca-
SPT (Standard 
Penetration Test)
Nem o equipamento nem os procedimentos de escavação 
foram completamente padronizados a nível internacio-
nal no ensaio SPT. As diferenças existentes podem ser 
parcialmente justificadas pelo nível de desenvolvimento 
e investimentosde cada país. Porém, mais importante 
são as adaptações das técnicas de escavação às diferen-
tes condições de subsolo.
(Ireland; Moretto; Vargas, 1970) 
Equipamento de sondagem mecanizado (cortesia Boart Longyear).
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Ensaios de campo e suas aplicações à Engenharia de Fundações24
vação. Amostras representativas do solo são coletadas a cada metro de profundidade 
por meio de amostrador padrão com diâmetro externo de 50 mm. O procedimento de 
ensaio consiste na cravação do amostrador no fundo de uma escavação (revestida ou 
não), usando-se a queda de peso de 65 kg de uma altura de 750 mm (Figs. 2.1 a 2.3). 
O valor NSPT é o número de golpes necessários para fazer o amostrador penetrar 300 
mm, após uma cravação inicial de 150 mm.
As vantagens desse ensaio com relação aos demais são: simplicidade do equi-
pamento, baixo custo e obtenção de um valor numérico de ensaio que pode ser 
relacionado por meio de propostas não sofisticadas, mas diretas, com regras empí-
ricas de projeto. Apesar das críticas pertinentes que são continuamente feitas à 
diversidade de procedimentos utilizados para a execução do ensaio e à pouca racio-
nalidade de alguns dos métodos de uso e interpretação, esse é o processo dominante 
ainda utilizado na prática de Engenharia de Fundações.
O objetivo deste capítulo é apresentar os aspectos relevantes à análise do ensaio 
SPT e suas limitações à luz dos conhecimentos recentes, com o objetivo de esclare-
cer os usuários com relação aos cuidados no uso e na interpretação dos resultados, 
além de aumentar o conhecimento sobre técnicas modernas, considerando a prática 
brasileira, incluindo conceitos de energia.
2.1 Equipamentos e procedimentos
A normalização do ensaio SPT foi introduzida em 1958 pela Americam Society for 
Testing and Materials (ASTM), existindo atualmente diversas normas nacionais e 
um padrão internacional adotado como referência: International Reference Test Proce-
dure (IRTP/ISSMFE, 1988b). O Brasil tem normalização específica, a NBR 6484/2001, 
sendo habitual na América do Sul o uso da normalização norte-americana ASTM 
D1586/1967. Entretanto, não é incomum o uso regional de procedimentos não 
padronizados e de equipamentos diferentes do padrão internacional. 
A seguir são apresentados os principais equipamentos e procedimentos recomen-
dados na execução do ensaio SPT.
2.1.1 Equipamentos
Os equipamentos que compõem um sistema de sondagem SPT são compostos 
basicamente por seis partes distintas: (a) amostrador; (b) hastes; (c) martelo; (d) torre 
ou tripé de sondagem; (e) cabeça de bater; (f) conjunto de perfuração (Fig. 2.1).
a] Amostrador
O amostrador utilizado na execução da sondagem é constituído de três partes 
distintas: cabeça, corpo e sapata (Fig. 2.2). A cabeça do amostrador possui uma 
válvula de esfera e um orifício de drenagem que permite a saída da água de dentro 
das hastes e a consequente retenção da amostra de solo dentro do amostrador. 
Esse conjunto de válvula e dreno deve ser frequentemente inspecionado e limpo, 
para garantir seu perfeito funcionamento. O corpo do amostrador é formado por 
um tubo bipartido (Fig. 2.2), que permite a inspeção tátil e visual das amostras. 
O corpo e o bico devem ser periodicamente inspecionados e substituídos sempre 
que for detectado algum desgaste ou empenamento. Bicos amostradores defeituo-
ensaios_2ed.indb 24 9/8/2012 15:26:22
capítulo 2 | SPT (Standard Penetration Test) 53
 
,60
2(kN/m )   valores médios9,54 SPTadmq N= ⋅
 (2.36)
2
,60 ,60 ,60
2(kN/9,54 6,41 20,3 167,3 m ) limite superior SPT SPT SPTadmq N N N= ⋅ + − + (2.37)
2
,60 ,60 ,60
29,54 (kN/m ) limit6,41 20,3 167,3 e inferiorSPT SPT SPTadmq N N N= ⋅ − − + (2.38)
2.7.2 Recalques em fundações diretas
Entendidas as limitações do ensaio de SPT e a impossibilidade de prever com 
precisão valores de compressibilidade dos solos, é necessário considerar e tratar os 
métodos de previsão de recalques utilizando o SPT como procedimento empírico. 
Para tanto, métodos estatísticos como os propostos por Shultze e Sherif (1973); 
Burland, Broms e De Mello (1977) e Burland e Burbidge (1985) são recomendados para 
a previsão do limite superior e do recalque médio de fundações superficiais em depó-
sitos arenosos. 
Método SPT-Estatístico de Schultze e Sherif (1973)
Com base em correlações estatísticas entre recalques e SPT, os referidos autores 
desenvolveram um método de estimativa de recalques (Fig. 2.18) que se utiliza dos 
seguintes elementos: comprimento, largura e profundidade da fundação, e espes-
sura da camada granular. A combinação dessas informações permite a obtenção 
do coeficiente s, utilizado posteriormente na Eq. 2.39 para a obtenção do recalque 
ρ da área carregada:
 0,87 1 (0,4 / )SPT
sP
N D B
ρ =
⋅ + +  
 (2.39)
Fig. 2.18 Método de Schultze e Sherif (1973)
ensaios_2ed.indb 53 9/8/2012 15:26:29
capítulo 3
Os ensaios de cone e piezocone, conhecidos pelas siglas CPT (cone penetration test) e 
CPTU (piezocone penetration test), respectivamente, caracterizam-se internacional-
mente como uma das mais importantes ferramentas de prospecção geotécnica. 
Resultados de ensaios podem ser utilizados para a determinação estratigráfica 
de perfis de solos, a determinação de propriedades dos materiais prospectados, 
particularmente em depósitos de argilas moles, e a previsão da capacidade de 
carga de fundações. 
As primeiras referências aos ensaios remontam à década de 1930 na Holanda 
(Barentsen, 1936; Boonstra, 1936), consolidando-se a partir da década de 1950 (p. ex., 
Begemann, 1965). Relatos detalhados do estado do conhecimento, enfocando aspec-
tos diversos da prática de engenharia, podem ser encontrados em Jamiolkowski et 
al. (1985, 1988); Lunne e Powell (1992); Lunne, Robertson e Powell (1997); Meigh (1987); 
Robertson e Campanella (1988, 1989); Yu (2004); Schnaid (2009) e Mayne et al. (2009). 
Uma revisão extensiva da prática internacional é apresentada no livro de Lunne, 
Piezocone resistivo (Foto: cortesia A. P. van den Berg)
Ensaios de cone (CPT) 
e Piezocone (CPTU)
No momento atual do contínuo desenvolvimento da 
Mecânica dos Solos e Engenharia de Fundações, obser-
va-se uma melhora notável na diversidade e qualidade 
de ensaios de campo disponíveis para caracterização do 
subsolo e medição de propriedades de comportamento[...] 
[Entretanto] a interpretação dos resultados é complexa e 
imprecisa, devido tanto ao comportamento do solo como 
às condições de contorno do ensaio realizado.
Peter Wroth (1984)
ensaios_2ed.indb 63 9/8/2012 15:26:32
capítulo 3 | Ensaios de cone (CPT) e Piezocone (CPTU) 109
3.4 Projeto de fundações
Resultados de ensaios CPT podem ser utilizados diretamente na solução de 
problemas geotécnicos, por meio dos chamados métodos diretos de projeto, sem 
a necessidade de obtenção de parâmetros constitutivos do solo. O exemplo mais 
importante de uso refere-se à previsão de capacidade de carga de estacas, com 
analogia direta com a prática brasileira de uso do SPT. Métodos correntes de proje-
to (Aoki; Velloso, 1975) foram concebidos com base em correlações entre valores 
de qc (cone) e NSPT.
3.4.1 Fundações diretas
A avaliação do desempenho de uma fundação direta passa pela verificação da 
ruptura, normalmente associada ao Estado Limite Último, e dos recalques rela-
cionados ao Estado Limite de Utilização. Os métodos de cálculo empregados para 
essa avaliação são divididos em métodos indiretos e diretos. 
Nos métodos indiretos, a determinação do desempenho de uma fundação é cons-
tituída de duas etapas. Na primeira, determinam-se os parâmetros constitutivos do 
solo a partir do valor medido de qc (p. ex.,γt, ɸ’, K0, OCR, E’, ν) e, na segunda, esti-
ma-se a capacidade de carga, por meio de métodos como o de equilíbrio limite (p. 
ex., Brinch-Hansen, 1961; De Beer, 1970; Schmertmann, 1978; Meyerhof, 1956), e de 
recalques, utilizando-se a teoria da elasticidade (p. ex., Poulos; Davis, 1974b; Mayne; 
Poulos, 1999).
Assim, a capacidade de carga última de uma sapata em areias é determinada, por 
exemplo, com base na teoria de equilíbrio limite, expressa por:
 
1
         
2c qult
q cN B N DNγγ γ= + ⋅ + (3.45)
onde B é a menor dimensão da sapata (ou diâmetro equivalente); γ, o peso especí-
fico operacional (isto é, o peso específico total ou efetivo, a depender da condição 
do nível freático); Nγ e Nq, os fatores de capacidade de carga; e D, a profundidade 
de embutimento.
Tab. 3.10 Valores típicos de q P/c ak
SPTN
=
Solo Schmertmann
Remaswan, 
Daulah e Hasan
Danziger e 
Velloso
Areia 4,0-6,0 5,0-7,0 6,0
Areia siltosa, argilosa, siltoargilosa ou argilossiltosa 3,0-4,0 3,0 5,3
Silte, silte arenoso, argila arenosa 2,0 - 4,8
Silte arenoargiloso, argiloarenoso; argila siltoarenosa, 
arenossiltosa
- 2,0 3,8
Silte argiloso - - 3,0
Argila e argila siltosa - - 2,5
Fonte: modificada de Velloso e Lopes (1996).
ensaios_2ed.indb 109 9/8/2012 15:26:51
capítulo 4
O ensaio de palheta (vane test) é tradicionalmente empregado na determinação 
da resistência ao cisalhamento não drenada (Su) de depósitos de argilas moles. 
Esse ensaio, sendo passível de interpretação analítica, assumindo-se a hipóte-
se de superfície de ruptura cilíndrica, serve de referência a outras técnicas e 
metodologias cuja interpretação requer a adoção de correlações semiempíricas. 
Complementarmente, busca-se obter informações quanto à história de tensões do 
solo indicada pelo perfil da razão de pré-adensamento (OCR).
O ensaio de palheta foi desenvolvido na Suécia, em 1919, por John Olsson (Flodin; 
Broms, 1981). Ao término da década de 1940, sofreu aperfeiçoamentos (Carlsson, 1948; 
Skempton, 1948; Cadling; Odenstad, 1948), assumindo a forma como é empregado até 
hoje (Walker, 1983; Chandler, 1988). Inúmeras publicações são dedicadas ao tema e 
podem ser consultadas para identificar-se os fatores que afetam o ensaio e sua inter-
pretação (p. ex., Richardson; Whitman, 1963; Bjerrum, 1973; Larsson, 1980; Walker, 
1983; Wroth, 1984; Aas et al., 1986; Cerato; Lutenegger, 2004; Biscontin; Pestana, 2001). 
Ensaio de palheta
O projeto de aterro sobre argilas moles ainda é feito com 
mais frequência por métodos de cálculo com tensões 
totais do que com tensões efetivas[...] Para o projeto, um 
só parâmetro é necessário: a resistência não drenada. 
Embora facilmente definível, a fixação desse parâmetro 
para projeto é uma tarefa extremamente difícil. A esco-
lha do ensaio a ser feito para a sua definição, a adoção 
ou não de fatores de correção do seu valor, o confron-
to entre informações aparentemente conflitantes, entre 
outras, são questões que se apresentam ao projetista, 
em cada caso.
Carlos de Souza Pinto (1992)
ensaios_2ed.indb 117 9/8/2012 15:26:54
Ensaios de campo e suas aplicações à Engenharia de Fundações118
Em 1987, a American Society for Testing and Materials (ASTM) realizou uma confe-
rência específica sobre o tema, que pode servir de referência internacional, adotada 
como estado da arte (ASTM STP 1014). 
No Brasil, o ensaio foi introduzido em 1949 pelo Instituto de Pesquisa Tecno-
lógica de São Paulo (IPT) e pela Geotécnica S. A., do Rio de Janeiro, sendo que os 
primeiros estudos sistemáticos sobre o assunto datam das décadas de 1970 e 1980 
(Costa Filho; Werneck; Collet, 1977; Ortigão; Collet, 1987; Ortigão, 1988). Em outubro 
de 1989, o ensaio foi normalizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas 
(ABNT) – MB 3122: Solo - Ensaios de palheta in situ - Método de ensaio – e registrado 
no INMETRO como NBR 10905.
4.1 Equipamento e procedimentos
O ensaio de palheta visa determinar a resistência não drenada do solo in situ (Su). 
Para tanto, utiliza uma palheta de seção cruciforme que, quando cravada em argi-
las saturadas de consistência mole a rija, é submetida a um torque necessário para 
cisalhar o solo por rotação em condições não drenadas. É necessário, portanto, o 
conhecimento prévio da natureza do solo onde será realizado o ensaio, não só 
para avaliar sua aplicabilidade, como para, posteriormente, interpretar adequa-
damente os resultados. Embora o ensaio possa ser executado em argilas com 
resistências de até 200 kPa, a palheta especificada na Norma Brasileira apresenta 
desempenho satisfatório em argilas com resistências inferiores a 50 kPa. Algumas 
das recomendações de natureza prática para definir a usabilidade do ensaio são:
a] NSPT menor ou igual a 2, correspondendo a resistência de penetração (qc) menor 
ou igual a 1.000 kPa;
b] matriz predominantemente argilosa (> 50% passando na peneira #200, LL > 25, 
IP > 4);
c] ausência de lentes de areia (a ser definida previamente por ensaios de pene-
tração).
Detalhes do equipamento estão ilustrados na Fig. 4.1. Suas principais caracterís-
ticas e os procedimentos de ensaio são descritas a seguir. 
1] A palheta é constituída de quatro aletas, fabricadas em aço de alta resistência, 
com diâmetro de 65 mm e altura de 130 mm (altura igual ao dobro do diâmetro). 
Admite-se palheta retangular menor (diâmetro de 50 mm e altura de 100 mm) 
quando o ensaio for realizado em argilas rijas (Su > 50 kPa).
2] A haste, fabricada em aço capaz de suportar os torques aplicados, conduz a 
palheta até a profundidade do ensaio. Denominada haste fina (diâmetro de 13 ± 
1 mm), é protegida por um tubo (diâmetro externo de 20 ± 1 mm) denominado 
tubo de proteção, que é mantido estacionário durante o ensaio e tem a finali-
dade de eliminar o atrito solo-haste. O espaço anelar resultante entre a haste 
fina e o tubo de proteção deve ser preenchido com graxa para evitar ingresso de 
solo e reduzir eventuais atritos mecânicos a valores desprezíveis.
3] O equipamento de aplicação e medição do torque, projetado para imprimir 
uma rotação ao conjunto haste fina/palheta de 6 ± 0,6o/min, deve possuir um 
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capítulo 5
O termo pressiômetro foi usado pioneiramente pelo engenheiro francês Louis 
Ménard em 1955, para definir “um elemento de forma cilíndrica projetado para 
aplicar uma pressão uniforme nas paredes de um furo de sondagem, através de 
uma membrana flexível, promovendo a consequente expansão de uma cavidade 
cilíndrica na massa de solo”. Modernamente, o equipamento é reconhecido como 
ferramenta rotineira de investigação geotécnica, sendo particularmente útil na 
determinação do comportamento tensão-deformação de solos in situ.
Diferentes procedimentos podem ser utilizados na instalação da sonda pressio-
métrica no solo. Esses procedimentos foram desenvolvidos, prioritariamente, com 
o objetivo de reduzir ou eliminar os possíveis efeitos de amolgamento gerado pela 
inserção da sonda no terreno e, secundariamente, com o objetivo de adaptar melhor 
essa técnica de ensaio in situ às diferentes condições de subsolo. Genericamen-
te, podem-se agrupar os equipamentos existentes em três categorias (p. ex., Mair; 
Wood, 1987):
Ensaio pressiométrico
Pressiômetro de Menard (cortesia: Damasco Penna)
O primeiro critério a ser satisfeito em qualquer projeto 
de fundações é garantir um adequado fator de segurança 
contra a ruptura[...]. Adicionalmente, a fundação deve 
ser projetada para que os recalques, em especial os recal-
ques diferenciais, sejam mantidos dentro dos limites de 
tolerância[...]. É essencial limitar a magnitude dos recal-
ques. Isso pode aumentar o custo das fundações,mas 
não aumenta, necessariamente, o custo global da obra.
Skempton (1951)
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capítulo 6
O dilatômetro constitui-se de uma lâmina de aço inoxidável dotada de uma 
membrana de aço muito fina em uma de suas faces, similar a um instrumento tipo 
célula de pressão total. O ensaio dilatométrico (DilatoMeter Test - DMT) consiste na 
cravação da lâmina dilatométrica no terreno, medindo-se o esforço necessário à 
penetração para, em seguida, usar a pressão de gás para expandir a membrana 
circular de aço (diafragma) no interior da massa de solo. O equipamento é portátil 
e de fácil manuseio, e a operação é simples e relativamente econômica.
O ensaio dilatométrico foi desenvolvido na Itália pelo professor Silvano Marchetti, 
pesquisador responsável não só pela concepção e construção do equipamento, como 
também pela formulação dos conceitos básicos associados à sua interpretação 
(Marchetti, 1975, 1980, 1997). A técnica, concebida em meados da década de 1970, foi 
Ensaio dilatométrico
Os últimos 15 anos foram caracterizados por um desen-
volvimento significativo da área de ensaios de campo. 
Esse desenvolvimento resultou tanto na invenção de 
novas tecnologias como na inovação, melhoria e padro-
nização dos ensaios existentes. Entretanto, o aspecto 
mais importante desse período refere-se a um melhor 
entendimento das correlações entre medidas in situ e 
propriedades de comportamento do solo.
Jamiolkowski et al. (1988)
Dilatômetro sísmico (SDMT) (cortesia: Studio Marchetti)
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capítulo 7
O uso de ensaios de campo e suas aplicações ao estudo de casos de obras geotéc-
nicas são objeto de avaliação neste capítulo. Nenhuma tentativa é feita no sentido 
de abordar técnicas, procedimentos e métodos de interpretação de forma siste-
matizada. Procura-se apenas apresentar exemplos de casos de relevância técnica, 
selecionados para ilustrar os benefícios decorrentes de um programa geotécnico 
de investigação corretamente concebido.
Primeiramente, discutem-se as características de obras de engenharia cons-
truídas sobre depósitos de argilas moles, condição na qual um projeto geotécnico é 
revestido de considerável dificuldade, em razão da baixa resistência e alta compressi-
bilidade do solo. Na sequência, apresenta-se um estudo da aplicabilidade de métodos 
de previsão de capacidade de carga de estacas com base em resultados de ensaios 
SPT. A escolha do tópico é justificada pela relevância do problema na prática de enge-
nharia brasileira.
(Cortesia: Brasfond)
Estudo de casos
As correlações baseadas no SPT são malditas, porém 
são necessárias. Ainda assim, pelo uso indevido da 
metodologia, há ocasiões em que me arrependo de tê-las 
publicado.
Dirceu Velloso (1998)
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